چه اتفاقی برای همه پیشرفت‌های بزرگ علم افتاد؟

واکسن های معجزه آسا ویدئوفون در جیب ما. موشک های قابل استفاده مجدد فضل تکنولوژیک ما و تاری پیشرفت علمی مرتبط با آن غیرقابل انکار و بی نظیر به نظر می رسد. با این حال، تحلیلگران اکنون گزارش می دهند که سرعت کلی پیشرفت های واقعی در طول تقریباً سه چهارم قرن گذشته به شدت کاهش یافته است.

این ماه در ژورنال نیچر، محققان این گزارش گفتند که چگونه مطالعه آنها بر روی میلیون‌ها مقاله علمی و پتنت نشان می‌دهد که محققان و مخترعان پیشرفت‌ها و نوآوری‌های نسبتا کمی در مقایسه با کوه رو به رشد علم و فناوری در جهان داشته‌اند. این سه تحلیلگر از سال 1945 تا 2010 به کاهش پیوسته یافته‌های مخرب به عنوان سهمی از سرمایه‌گذاری پررونق پی بردند، که نشان می‌دهد دانشمندان امروزه بیشتر احتمال دارد که به‌طور تدریجی پیشرفت کنند تا جهش‌های فکری.

مایکل پارک، نویسنده مقاله و کاندیدای دکترا در زمینه کارآفرینی و مدیریت استراتژیک در دانشگاه مینه‌سوتا می‌گوید: «ما باید در عصر طلایی اکتشافات و نوآوری‌های جدید باشیم.

یافته‌های جدید آقای پارک و همکارانش نشان می‌دهد که سرمایه‌گذاری در علم در مارپیچ بازدهی رو به کاهش است و کمیت در برخی موارد از کیفیت پیشی می‌گیرد. در حالی که در این مطالعه به آن پرداخته نشده است، همچنین سوالاتی را در مورد اینکه علم تا چه حد می تواند مرزهای جدیدی را باز کند و نوع جسارتی را که قفل اتم و جهان را باز کرده است حفظ کند و برای مقابله با دور شدن از اکتشافات پیشگام چه کاری می توان انجام داد، مطرح می شود. مطالعات قبلی به کندی پیشرفت علمی اشاره کرده‌اند، اما معمولاً با دقت کمتر.

آقای پارک، همراه با راسل جی. فانک، همچنین از دانشگاه مینه سوتا، و ارین لیهی، جامعه شناس در دانشگاه آریزونا، مطالعه خود را بر اساس نوع پیشرفته تحلیل استنادی استوار کردند که دکتر فانک به ابداع آن کمک کرد. به طور کلی، تجزیه و تحلیل استناد ردیابی می کند که چگونه محققان از آثار منتشر شده یکدیگر به عنوان راهی برای جداسازی ایده های درخشان از ایده های غیر استثنایی در سیستمی مملو از مقالات استناد می کنند. روش بهبود یافته آنها دامنه تحلیلی را گسترش می دهد.

پیر آزولای، استاد نوآوری فن‌آوری، کارآفرینی و مدیریت استراتژیک در موسسه فناوری ماساچوست، می‌گوید: «این یک معیار بسیار هوشمندانه است. “وقتی آن را دیدم گیج شدم. مثل یک اسباب بازی جدید است.»

محققان مدت‌هاست که به دنبال راه‌های عینی برای ارزیابی وضعیت علم بوده‌اند که برای رشد اقتصادی، غرور ملی و قدرت نظامی حیاتی دیده می‌شود. انجام این کار دشوارتر شد زیرا تعداد مقالات منتشر شده سالانه به بیش از یک میلیون رسید. هر روز، این بیش از 3000 مقاله است – با هر استانداردی، تاری غیرقابل کشف.

کارشناسان با سرپیچی از افزایش، ارزش گام‌های افزایشی را در مقابل «اورکا» مورد بحث قرار داده‌اند. لحظاتی که همه چیز را در مورد یک میدان تغییر می دهد.

مطالعه جدید می تواند بحث را عمیق تر کند. یکی از شگفتی‌ها این است که اکتشافاتی که به‌عنوان پیشگامانه شناخته می‌شوند، توسط نویسندگان مطالعه جدید اغلب چیزی بیش از علم معمولی هستند و جهش‌های واقعی که گاهی اوقات به‌طور کلی در گفتگو گم می‌شوند.

برای مثال، پیشرفت برتر در فهرست نمونه‌های این مطالعه، پیشرفت پیوند ژنی است که برای علم عمومی چندان شناخته شده نیست. این اجازه می دهد تا DNA خارجی به جای سلول های باکتریایی به سلول های انسان و حیوان وارد شود. نیویورک تایمز در یادداشتی متشکل از چهار پاراگراف در سال 1983 به آن اشاره کرد. با این حال، این شاهکار مجموعه ای از جوایز را برای نویسندگان و مؤسسه آنها، دانشگاه کلمبیا، و همچنین تقریباً یک میلیارد دلار هزینه صدور مجوز به همراه داشت زیرا عملیات بیوتکنولوژی را در سراسر جهان افزایش داد.

در مقابل، تحلیلگران دو مورد از مشهورترین یافته‌های این قرن را به‌عنوان نشان‌دهنده پیروزی‌های علم معمولی می‌دانند تا جهش‌های هیجان‌انگیز. آنها خاطرنشان کردند که واکسن‌های mRNA که با موفقیت با کرونا مبارزه می‌کنند، ریشه در دهه‌ها تلاش غیرمعمول دارند.

همچنین، رصد امواج گرانشی در سال 2015 – موج‌های ظریف در بافت فضا-زمان – پیشرفت پیش‌بینی‌نشده‌ای نبود، بلکه تأیید نظریه‌ای صدساله بود که نیازمند دهه‌ها کار سخت، آزمایش و توسعه حسگر بود.

داشون وانگ، دانشمند دانشگاه نورث وسترن که از روش تحلیلی جدید در مطالعه ای در سال 2019 استفاده کرد، گفت: «اختلال خوب است. «تو تازگی می‌خواهی. اما شما علم روزمره را هم می خواهید.»

این سه تحلیلگر در حالی که از شکل پیشرفته تحلیل استناد برای بررسی دقیق 50 میلیون مقاله و پتنت منتشر شده از سال 1945 تا 2010 استفاده کردند، روند پیشرفت تدریجی را کشف کردند. علوم اجتماعی – و افت ثابتی در یافته‌هایی که آن‌ها آن را «اختلال‌کننده» نامیدند، یافتند. آنها نوشتند: “نتایج ما نشان می دهد که کاهش نرخ اختلال ممکن است منعکس کننده یک تغییر اساسی در ماهیت علم و فناوری باشد.”

روش جدید آنها – و به طور کلی تجزیه و تحلیل استناد – قدرت تحلیلی را از الزامی استناد دانشمندان به مطالعاتی که به شکل‌دهی به یافته‌های منتشر شده آنها کمک کرده است، می‌گیرد. با شروع از دهه 1950، تحلیلگران شروع به محاسبه این استنادها به عنوان راهی برای شناسایی تحقیقات مهم کردند. این یک نوع کف سنج علمی بود.

اما شمارش ممکن است گمراه کننده باشد. برخی از نویسندگان اغلب به تحقیقات خود اشاره کردند. و ستارگان علم می توانند استنادهای زیادی برای یافته های غیرقابل توجه دریافت کنند. بدتر از همه، مشخص شد که برخی از مقالات پراستناد شامل پیشرفت‌های جزئی در تکنیک‌های رایجی است که به طور گسترده توسط جامعه علمی استفاده می‌شود.

روش جدید به استنادها عمیق‌تر نگاه می‌کند تا کار روزمره را از پیشرفت‌های واقعی به طور مؤثرتر جدا کند. این استناد نه تنها به تحقیق مورد تجزیه و تحلیل، بلکه با مطالعات قبلی که به آن استناد می کند، تطبیق می دهد. معلوم می‌شود که اگر یافته‌ها معمولی باشد تا پیشگامانه، کارهای قبلی بسیار بیشتر مورد استناد قرار می‌گیرند. روش تحلیلی این تفاوت را به یک لنز جدید در شرکت علمی تبدیل می کند.

این معیار پس از مقیاس آن، شاخص CD نامیده می شود، که از یکپارچگی به اختلال در بدنه دانش موجود می رسد.

دکتر فانک، که به ابداع شاخص سی دی کمک کرد، گفت که مطالعه جدید از نظر محاسباتی به قدری فشرده بود که تیم در مواقعی از ابر رایانه‌ها برای خرد کردن میلیون‌ها مجموعه داده استفاده می‌کرد. او گفت: «این یک ماه یا بیشتر طول کشید. یک دهه پیش چنین چیزی ممکن نبود. اکنون در دسترس است.»

این تکنیک جدید به محققان دیگر مانند دکتر وانگ کمک کرده است. در سال 2019، او و همکارانش گزارش دادند که تیم های کوچک نوآورتر از تیم های بزرگ هستند. این یافته به موقع بود زیرا تیم‌های علمی در طول دهه‌ها آرایش خود را به گروه‌های بزرگ‌تری از همکاران تغییر داده‌اند.

جیمز ایوانز، جامعه‌شناس دانشگاه شیکاگو که با دکتر وانگ یکی از نویسندگان آن مقاله بود، در مصاحبه‌ای، روش جدید را ظریف خواند. او گفت: «این موضوع با موضوع مهمی روبرو شد. او افزود که کاربرد آن در کل علم نه تنها نشان دهنده کاهش بازده سرمایه گذاری است، بلکه نیاز فزاینده ای به اصلاح سیاست ها دارد.

دکتر ایوانز گفت: «ما به شدت دستور علم داده‌ایم. ما با اطمینان روی جایی که پول خود را سرمایه گذاری می کنیم شرط بندی می کنیم. اما ما روی چیزهای اساساً جدیدی که پتانسیل ایجاد اختلال را دارند شرط بندی نمی کنیم. این مقاله نشان می دهد که ما به نظم کمتر و کمی هرج و مرج نیاز داریم.